选煤厂溜槽噪声的治理及效果评价
作者:吴贞一 裴友谊 傅长英 李景原
单位:
关键词:
中华劳动卫生职业病杂志980226 选煤厂的高噪声声源多,噪声污染极为严重,严重影响着工作人员的工作和身心健康,并对周围居民的生活和休息造成危害。我们对大同矿务局十矿选煤厂的溜槽噪声进行了测量,并对其治理效果进行了评价。
1.工艺流程简介和噪声源分析:选煤厂的工艺流程见图1。工艺流程中溜槽是选煤厂的主要设备之一,也是噪声的主要来源。
溜槽噪声主要由3部分组成:一是煤块或矸石冲击溜槽入口底部钢板所产生的撞击声;二是煤块或矸石相互冲撞以及与溜槽壁冲撞产生的噪声;三是溜槽受冲击后所产生的振动噪声。
2.噪声的测量:用丹麦产2230型精密声级计。在测量前用4220型活塞发声器进行校准。在距溜槽1 m处测量设备噪声。车间噪声按《工业企业噪声检测规范》测量。试验状态下煤溜槽噪声是设备停止运行,由人工将煤块连续倒入溜槽时产生的噪声。
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治理前矸石溜槽的噪声最高达114.4 dB(A),这与矸石质量坚硬、对设备冲击力大有关。车间噪声为105.6 dB(A),超过了国家标准85 dB(A),超标值20.6 dB(A),试验状态下煤溜槽噪声也达105 dB(A),表明该噪声是车间噪声的主要组成部分。噪声的频谱特性为频带宽,中、高频较突出,频谱峰值大部分集中在500~4 000 Hz。
3.噪声治理:溜槽通常为方形筒,输煤皮带将煤输至溜槽入口,煤经入口落在溜槽的一侧壁上,这侧壁称为入口底部,另3个面称为侧壁。
溜槽入口底部受到落差1~1.5 m的煤或矸石冲击产生的噪声是溜槽的主要噪声源。针对该处冲击力大、易损坏、噪声大的特点,设计安装了具有减振、耐冲击、抗磨损、高弹性等特点的金属P-U减振器(图2C)。该减振器具有一定的阻尼性能,可以吸收机械能量,对高频振动能量的吸收尤为突出。
溜槽底部安装减振器以下部位和侧壁采用自由层阻尼处理和约束层组尼处理2种方法。自由层阻尼处理是在基础结构表面上直接粘贴阻尼材料,也即在溜槽底部粘贴25 mm厚的P-U板即聚氨酯板(图2D)和侧壁内面下1/3处粘贴20 mm厚的P-U板(图2E)。使煤和矸石在滑动过程中不与溜槽钢板直接接触,而与高弹性的P-U板接触。当结构振动时,粘贴在表面的阻尼材料产生拉伸变形,把振动能转化为热能,从而起到减振降噪的作用。约束层阻尼处理是在结构的基板表面粘贴阻尼层后再贴上一层刚度较大的约束板,对溜槽来说,即在溜槽外侧壁粘贴阻尼胶板,然后再附着一层强度较大的1.2 mm钢板作为约束板,两者构成复合阻尼板(图2F)。当结构振动时,处于约束板和基板之间的阻尼材料产生拉伸变形,此变形把部分振动能转变成热能,从而达到减小结构振动的目的。图2为噪声治理示意图。
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4.治理结果及分析:经综合治理后,在治理前相同部位进行测量,车间噪声89.0 dB(A),煤溜槽噪声88.0 dB(A),矸石溜槽噪声89.2 dB(A),试验状态下噪声强度为85.0 dB(A)。治理后综合降噪量在16.6~25.2 dB(A),平均为20 dB(A)。治理后车间和溜槽噪声均降至90 dB(A)以下,虽未达到《工业企业噪声卫生标准(试行草案)》中的85 dB(A),但是达到了《现有企业暂时达不到标准参照允许噪声》的90 dB(A)的要求。
溜槽噪声治理后,各频率的噪声降低了2.5~17.2 dB(A),中、高频率的降噪量均在10 dB(A)以上。与噪声评价曲线(NR-95曲线)相比,各频率噪声均在NR-95曲线以下,达到了改善作业环境的目的。
治理后,测量试验状态下的溜槽噪声为85 dB(A),较治理前降低了20 dB(A),说明在去除背景噪声的影响下(即单独的溜槽噪声),采取安装减振器、粘贴P-U板和复合阻尼板对降低溜槽噪声是行之有效的。在冲击部位安装减振器,即可降低噪声,又具有耐冲击、延长使用寿命的特点,解决了多年来溜槽噪声治理的一大难题。
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图1 选煤厂工艺流程图
图2 噪声治理示意图
5.讨论:(1)对于已投产多年的企业,工艺流程及所使用的设备都已配套定型,噪声的产生是长久存在的老大难问题。噪声的治理不允许从根本上改变设备的工作原理和基本结构,更不能影响生产。在这种条件下进行噪声治理是非常困难的。我们介绍的大同矿务局十矿选煤厂即是此种情况。在此条件下进行减振降噪治理工作,能使噪声下降10 dB(A),就意味着噪声的能量降低90%,如下降20 dB(A),噪声能量下降99%。本文的治理结果是噪声平均下降20 dB(A),使中、高频率的噪声下降平均为13 dB(A)以上。治理的结果会明显降低神经衰弱综合征的发生率和噪声性耳聋的发生率,减少职业损伤。(2)溜槽壁和入料口加装减振器和P-U板后,使用寿命比原先的钢板溜槽提高了5~6倍,钢板溜槽一般7~12个月即需修补、更换,而治理后,由于所用材料能阻止金属壁的磨损,且其材料本身也耐冲击、耐磨擦,一般可使用5年左右。虽然溜槽的治理费用是钢板溜槽的2.5~3倍,但前者的使用寿命长,改用的投资在2~3年即可收回。这样不仅可以降低噪声和节省投资,而且可以减少日常维修停机时间,提高生产效率,同时还可减少故障发生率、降低煤块破碎程度,提高选煤质量,一举多得,有明显的经济效益。
(收稿:1997-04-14 修回:1997-09-29)
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中华劳动卫生职业病杂志980226 选煤厂的高噪声声源多,噪声污染极为严重,严重影响着工作人员的工作和身心健康,并对周围居民的生活和休息造成危害。我们对大同矿务局十矿选煤厂的溜槽噪声进行了测量,并对其治理效果进行了评价。
1.工艺流程简介和噪声源分析:选煤厂的工艺流程见图1。工艺流程中溜槽是选煤厂的主要设备之一,也是噪声的主要来源。
溜槽噪声主要由3部分组成:一是煤块或矸石冲击溜槽入口底部钢板所产生的撞击声;二是煤块或矸石相互冲撞以及与溜槽壁冲撞产生的噪声;三是溜槽受冲击后所产生的振动噪声。
2.噪声的测量:用丹麦产2230型精密声级计。在测量前用4220型活塞发声器进行校准。在距溜槽1 m处测量设备噪声。车间噪声按《工业企业噪声检测规范》测量。试验状态下煤溜槽噪声是设备停止运行,由人工将煤块连续倒入溜槽时产生的噪声。
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治理前矸石溜槽的噪声最高达114.4 dB(A),这与矸石质量坚硬、对设备冲击力大有关。车间噪声为105.6 dB(A),超过了国家标准85 dB(A),超标值20.6 dB(A),试验状态下煤溜槽噪声也达105 dB(A),表明该噪声是车间噪声的主要组成部分。噪声的频谱特性为频带宽,中、高频较突出,频谱峰值大部分集中在500~4 000 Hz。
3.噪声治理:溜槽通常为方形筒,输煤皮带将煤输至溜槽入口,煤经入口落在溜槽的一侧壁上,这侧壁称为入口底部,另3个面称为侧壁。
溜槽入口底部受到落差1~1.5 m的煤或矸石冲击产生的噪声是溜槽的主要噪声源。针对该处冲击力大、易损坏、噪声大的特点,设计安装了具有减振、耐冲击、抗磨损、高弹性等特点的金属P-U减振器(图2C)。该减振器具有一定的阻尼性能,可以吸收机械能量,对高频振动能量的吸收尤为突出。
溜槽底部安装减振器以下部位和侧壁采用自由层阻尼处理和约束层组尼处理2种方法。自由层阻尼处理是在基础结构表面上直接粘贴阻尼材料,也即在溜槽底部粘贴25 mm厚的P-U板即聚氨酯板(图2D)和侧壁内面下1/3处粘贴20 mm厚的P-U板(图2E)。使煤和矸石在滑动过程中不与溜槽钢板直接接触,而与高弹性的P-U板接触。当结构振动时,粘贴在表面的阻尼材料产生拉伸变形,把振动能转化为热能,从而起到减振降噪的作用。约束层阻尼处理是在结构的基板表面粘贴阻尼层后再贴上一层刚度较大的约束板,对溜槽来说,即在溜槽外侧壁粘贴阻尼胶板,然后再附着一层强度较大的1.2 mm钢板作为约束板,两者构成复合阻尼板(图2F)。当结构振动时,处于约束板和基板之间的阻尼材料产生拉伸变形,此变形把部分振动能转变成热能,从而达到减小结构振动的目的。图2为噪声治理示意图。
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4.治理结果及分析:经综合治理后,在治理前相同部位进行测量,车间噪声89.0 dB(A),煤溜槽噪声88.0 dB(A),矸石溜槽噪声89.2 dB(A),试验状态下噪声强度为85.0 dB(A)。治理后综合降噪量在16.6~25.2 dB(A),平均为20 dB(A)。治理后车间和溜槽噪声均降至90 dB(A)以下,虽未达到《工业企业噪声卫生标准(试行草案)》中的85 dB(A),但是达到了《现有企业暂时达不到标准参照允许噪声》的90 dB(A)的要求。
溜槽噪声治理后,各频率的噪声降低了2.5~17.2 dB(A),中、高频率的降噪量均在10 dB(A)以上。与噪声评价曲线(NR-95曲线)相比,各频率噪声均在NR-95曲线以下,达到了改善作业环境的目的。
治理后,测量试验状态下的溜槽噪声为85 dB(A),较治理前降低了20 dB(A),说明在去除背景噪声的影响下(即单独的溜槽噪声),采取安装减振器、粘贴P-U板和复合阻尼板对降低溜槽噪声是行之有效的。在冲击部位安装减振器,即可降低噪声,又具有耐冲击、延长使用寿命的特点,解决了多年来溜槽噪声治理的一大难题。
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图1 选煤厂工艺流程图
图2 噪声治理示意图
5.讨论:(1)对于已投产多年的企业,工艺流程及所使用的设备都已配套定型,噪声的产生是长久存在的老大难问题。噪声的治理不允许从根本上改变设备的工作原理和基本结构,更不能影响生产。在这种条件下进行噪声治理是非常困难的。我们介绍的大同矿务局十矿选煤厂即是此种情况。在此条件下进行减振降噪治理工作,能使噪声下降10 dB(A),就意味着噪声的能量降低90%,如下降20 dB(A),噪声能量下降99%。本文的治理结果是噪声平均下降20 dB(A),使中、高频率的噪声下降平均为13 dB(A)以上。治理的结果会明显降低神经衰弱综合征的发生率和噪声性耳聋的发生率,减少职业损伤。(2)溜槽壁和入料口加装减振器和P-U板后,使用寿命比原先的钢板溜槽提高了5~6倍,钢板溜槽一般7~12个月即需修补、更换,而治理后,由于所用材料能阻止金属壁的磨损,且其材料本身也耐冲击、耐磨擦,一般可使用5年左右。虽然溜槽的治理费用是钢板溜槽的2.5~3倍,但前者的使用寿命长,改用的投资在2~3年即可收回。这样不仅可以降低噪声和节省投资,而且可以减少日常维修停机时间,提高生产效率,同时还可减少故障发生率、降低煤块破碎程度,提高选煤质量,一举多得,有明显的经济效益。
(收稿:1997-04-14 修回:1997-09-29)
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